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制造业工程设计创新的关键技术与案例制造业工程设计是制造业发展的核心环节之一。
在竞争激烈的市场中，制造企业需要不断创新，提高产品质量、降低成本、缩短生产周期，以适应市场需求的快速变化。
本文将介绍一些制造业工程设计创新的关键技术，并分享一些成功案例。
一、虚拟样机技术虚拟样机技术是一种基于计算机仿真的设计方法，它可以在产品实际制造之前，通过模拟和分析产品的运行过程，提前发现并解决潜在的问题。
虚拟样机技术可以大大缩短产品开发周期，降低产品开发成本。
例如，某汽车制造企业通过虚拟样机技术，可以在产品实际制造之前对车身强度进行分析和验证，避免了产品设计中的缺陷，提高了产品质量。
二、数字化工厂数字化工厂是将制造企业内部的生产过程进行数字化管理和控制的一种技术手段。
通过数字化工厂技术，制造企业可以实时掌握生产线上的各种数据，包括生产进度、设备状态、产品质量等，从而实现生产过程的可视化和智能化。
数字化工厂可以提高生产效率、降低资源消耗，有效地管理生产过程中的各种风险。
例如，某电子设备制造企业应用数字化工厂技术，可以通过实时监控设备状态和生产进度，进行远程管理和控制，提高生产效率。
三、智能制造技术智能制造技术是指通过信息技术、物联网等先进技术手段，提高制造业的自动化水平和智能化程度。
智能制造技术可以实现制造过程的智能化、灵活化和定制化，提高产品质量和生产效率。
例如，某食品加工企业引入智能制造技术，可以实现全自动化的生产线，通过感知和分析生产过程中的各种数据，进行实时的质量监控和调整，提高产品的一致性和可追溯性。
四、供应链管理技术供应链管理技术是指通过信息技术和物流管理手段，对供应链中的各个环节进行有效的管理和协调。
供应链管理技术可以帮助制造企业实现原材料采购、生产计划、物流配送等各个环节的优化，提高供应链的效率和响应能力。
例如，某制造企业应用供应链管理技术，通过与供应商建立信息共享平台，实现供应链的实时调度和协同管理，降低了原材料采购成本，提高了产品的交付效率。
虚拟样机技术在产品设计中的应用随着科技的不断发展，虚拟样机技术在产品设计中的应用越来越广泛。
虚拟样机是一种通过计算机模拟的方式，在产品开发之前构建产品的虚拟模型。
它可以模拟产品的外观、结构和性能，帮助设计师在产品开发的早期阶段发现和解决潜在问题，提高产品设计的效率和质量。
首先，虚拟样机技术可以帮助设计师实现快速迭代。
在传统的产品设计中，设计师通常需要制作多个实物样机来进行测试和改进。
这不仅花费时间和金钱，还增加了开发周期。
而借助虚拟样机技术，设计师可以在计算机上快速制作和修改产品的虚拟模型，通过模拟仿真测试，快速发现潜在问题并进行改进。
这样一来，设计师可以快速迭代，减少了试错的成本和时间，提高了产品开发的效率。
其次，虚拟样机技术可以帮助设计师优化产品的外观和人机交互。
在产品设计的过程中，外观和人机交互是至关重要的因素。
借助虚拟样机技术，设计师可以在计算机上进行虚拟的三维建模和渲染，模拟产品在不同环境和使用场景下的真实表现。
通过虚拟样机，设计师可以实现对产品外观的快速修改和优化，以及对用户体验的评估和改善。
这样一来，设计师可以更好地满足用户的需求，提高产品的竞争力。
此外，虚拟样机技术还可以帮助设计师评估产品的可制造性和可维护性。
在产品设计的早期阶段，如果设计师没有充分考虑到产品的制造和维护过程，可能会导致生产效率低下、成本增加或者后期维护困难等问题。
通过采用虚拟样机技术，设计师可以在计算机上模拟产品的制造和维护过程，评估产品在实际生产和使用中的可行性，并进行相应的改进。
这样一来，设计师可以提前解决潜在问题，降低产品的制造和维护成本，提高产品的可制造性和可维护性。
最后，虚拟样机技术还可以帮助设计师进行产品展示和宣传。
在产品的市场推广过程中，展示和宣传是至关重要的环节。
借助虚拟样机技术，设计师可以在计算机上通过渲染和动画技术，实现对产品的高逼真度展示。
这不仅可以提高产品的吸引力和竞争力，还可以降低产品推广的成本。
机械设计的数字化与虚拟样机技术随着科技的快速发展，机械设计领域也在经历着革命性的变化。
数字化与虚拟样机技术的应用，为机械设计提供了全新的思路和方法。
本文将探讨机械设计的数字化与虚拟样机技术，并分析其在实际应用中的优势和挑战。
一、数字化技术在机械设计中的应用随着计算机技术的不断进步，数字化技术在机械设计中得到了广泛应用。
传统的机械设计往往需要通过手绘图纸和物理模型来呈现设计方案，而数字化技术则可以实现全程电子化设计过程。
设计师可以利用CAD软件进行设计绘图，实现快速、精准的设计方案展示。
此外，数字化技术还可以应用于模拟仿真、数据分析等方面，帮助设计师更好地评估和改进设计方案。
二、虚拟样机技术在机械设计中的应用虚拟样机技术是近年来兴起的一种新型技术，通过构建虚拟的三维模型和仿真环境，实现对机械产品性能、结构等方面的模拟和评估。
虚拟样机技术可以帮助设计师在设计初期就进行全面的评估和验证，避免了传统样机制作中的种种不便和限制。
设计师可以在虚拟环境中对产品进行多方位的测试，发现并解决潜在的设计问题，从而提高设计效率和质量。
三、数字化与虚拟样机技术的优势数字化与虚拟样机技术的应用为机械设计带来了诸多优势。
首先，节约了设计时间和成本。
传统设计需要花费大量时间和成本在样机制作上，而数字化与虚拟样机技术可以在计算机上完成设计、仿真和评估，大大降低了制作实物样机的成本。
其次，提高了设计精度和效率。
数字化技术可以实现对设计方案的精准绘制和修改，虚拟样机技术则可以帮助设计师及早发现并解决问题，提高了设计的准确性和效率。
此外，数字化与虚拟样机技术还可以实现设计过程的可视化，便于设计师与团队成员之间的沟通和合作。
四、数字化与虚拟样机技术的挑战尽管数字化与虚拟样机技术带来了诸多优势，但在实际应用中仍然存在一些挑战。
首先，技术的复杂性。
数字化与虚拟样机技术需要设计师具备一定的计算机技能和专业知识，对于一些传统的设计师来说可能需要进行培训和学习。
第一章绪论1.1虚拟制造产生的背景20世纪中叶以来，以微电子、信息技术为基础，以计算机网络和通信等为核心的信息技术革命，对社会资源配置、经济运行和竞争方式以及人类生活方式产生了深刻的影响，并导致了一场新的产业革命，从而将人类推向以高技术为基础的知识经济时代。
这不仅使过去依赖于自然资源获取高额利润的方式难以维持，更加快了高技术的扩散，缩短了产业与产品的寿命，加快了经济全球化和竞争国际化趋势。
为了适应迅速多变的市场需求，提高竞争力，现代化企业必须解决TQcsE 难题，即以最快的上市速度(T，TimetoMarket)、最好的质量(Q，Quality)、最低的成本(C，eost)、最优的服务(S，Serviee)及清洁的环境(E，Envirolunent)来满足不同顾客的需求。
由于上述问题的存在，给学术界提出了研究课题来解决这些问题。
于是围绕该主题在制造业的各个领域出现了许多新的理论、思想，如在设计领域出现了虚拟设计(VD，Virtualoesi助)、并行工程(eE，eoneurrentEngineering)等等，在制造领域出现了如虚拟制造(VM，VirtualManufacturing)、虚拟企业(VE，VirtUalEnt呷rise)、精益生产(LP，LeanProduetion)、敏捷制造(AM，AgileManufacturing)、绿色制造(GM，GreenManufactunng)等等。
其中计算机虚拟现实(Virttlalrealitx)与机械制造的结合所形成的虚拟制造技术是这些新的制造模式的突出代表，它使古老的机械制造业又焕发出新的勃勃生机。
1.1.1经济的发展是直接动力制造业的发展总是随着整个社会经济的发展而进步。
进入20世纪以后，制造技术的发展大致经历了4个阶段，即手工制造、机器制造、自动化生产线和以信息技术为基础的先进制造技术阶段[2]。
20世纪30年代一60年代，市场上基本上处于供不应求的状况，传统的手工业作坊因生产周期长、生产的产品数量少而难以满足人们的需求，于是美国首先提出了大规模、大批量、流水线生产，制造业逐渐由手工制造进入机器制造和自动化生产线。
航空航天产品设计中的虚拟样机模拟技术虚拟样机模拟技术在航空航天产品设计中的应用导语：航空航天领域一直以来都是科技创新的前沿领域之一。
而在产品设计过程中，虚拟样机模拟技术的应用不仅提高了效率，减少了成本，更为产品设计师提供了更多创造性的空间。
本文将探讨虚拟样机模拟技术在航空航天产品设计中的应用。
一、虚拟样机模拟技术的基本原理及特点虚拟样机模拟技术（Virtual Prototype Simulation Technology）是一种将虚拟现实技术与计算机辅助设计（CAD）相结合的应用技术。
通过对产品进行虚拟建模，进行逼真的物理仿真，实现对产品各方面性能的验证和分析。
相比传统的实体样机开发，虚拟样机模拟技术在以下几个方面有着独特的优势：1. 减少成本和时间：通过虚拟样机模拟技术，可以减少对实体样机的依赖，从而节约了开发过程中的资金和时间。
在产品设计的早期阶段，设计师可以通过虚拟样机模拟技术对产品进行多次迭代和修改，从而避免了实体样机的制造和调试所消耗的资源。
2. 提高设计质量：虚拟样机模拟技术可以虚拟呈现产品的形状、结构和工作方式，为设计师提供更加直观、准确的信息。
通过对虚拟样机进行模拟分析和测试，可以发现潜在的问题和不足，及时进行改进和优化，从而提高产品的设计质量。
3. 创新设计空间：虚拟样机模拟技术提供了一种无限制、可自由探索的设计空间。
在虚拟环境中，设计师可以进行多种方案的快速迭代和对比，发现和尝试新的设计理念。
这种创新空间为航空航天产品的设计师带来了更多的发挥创造力和思维的机会。
二、虚拟样机模拟技术在航空航天产品设计中的应用1. 飞行器气动布局设计：在飞行器的气动布局设计中，虚拟样机模拟技术可以对飞行器的气动特性进行模拟和分析。
通过对不同气动布局方案进行虚拟样机模拟，设计师可以评估不同方案的优劣，选择最佳的设计方向。
同时，虚拟样机模拟技术还可以通过分析飞行器的气动性能，指导优化飞行器的外形设计，降低气动阻力，提高飞行器的整体性能。
分析虚拟样机技术在农业机械设计上的应用和研究摘要：随着经济的发展和科学的进步，农业机械的发展也日新月异，很多机械越来越复杂、精密，在设计制作过程中看来也更加繁琐。
如何加强农业机械设计的准确度精密度是设计人员一致关心的话题。
虚拟样机技术是设计领域中最重要的新技术之一。
在农业机械的设计中，利用虚拟样机技术进行设计，可以大大缩短农业设备机械等的设计周期，同时还能降低设计成本。
本文将对虚拟样机技术在农业机械设计上的应用进行具体的研究，寻找在技术应用过程中出现的问题并提出相应的解决措施，希望能够为农业发展提供参考。
关键词：虚拟样机技术；农业机械设计；应用；研究虚拟样机技术在农业机械设计上的应用和研究可以提高农业机械的质量和常量，为国家农业的发展贡献巨大的力量。
只有对虚拟样机技术在农业机械设计上的应用和研究进行具体分析，才能找出相关的技术难题，这样就能够让有关技术设计人员进行改进，进而精进设计水平，为农业机械的更新换代贡献力量。
1 虚拟样机技术设计的概述和特点在我国，利用虚拟样机技术进行农业机械设计是十分必要的。
以前的农业机械设计一般是相关的设计人员根据以往的经验和设计实例在计算机上或者稿纸上进行设计涂画等，设计人员设计出来之后，产品生产人员就会依照设计人员的稿件设计进行进一步的分析，然后首先按照图纸做出样机，再进行各种工作状况下的功能试验、机械运作可靠性试验以及机械使用寿命试验。
一旦在样机运作中出现某些问题，或样机没有满足预定设计要求的状态，机械设计人员就要进行重新的修改设计，再重复上述步骤。
这样做的弊端很多：一方面把机械设备产品从开始设计一直到正式投放市场的整个周期拉得非常长，这样就会导致上市时间延后，痛失赢得市场的有利良机。
第二个方面是大大增加了机械设备的设计开发成本，得不偿失。
第三个方面是我国农业设备机械的得不到及时的钢芯换代，为我国农业发展带来不便。
为了防止以上问题出现，虚拟样机制造技术在农业机械中的使用开始广泛起来。
虚拟样机技术在农业机械设计上的应用和发展初探摘要：虚拟样机技术是指设计师运计算机技术，于物理样机构建之前，建立机械系统的数字化模型，并对该模型进行仿真分析，找出其在实践过程中的缺陷与特性，从而进行设计的修改，获取最优设计方案的技术。
在农业机械设计中，运用虚拟样机技术，对于提高农业机械的质量，降低农业机械的研发成本，缩短农业机械产品的研发周期具有重要的作用。
本文在分析了虚拟样机技术的相关软件与优势的基础上，着重分析了虚拟样机技术在农业机械设计中的应用与发展。
关键词：虚拟样机技术；农业机械设计；应用1虚拟样机技术的相关软件及其优势分析1.1相关软件分析1.ADAMS。
ADAMS软件是虚拟样机技术中典型的虚拟样机分析软件，运用约束库、零件库以及交互式图形环境实现完全参数化的机械系统几何模型的创建，并可对机械系统进行动力学、动学与静学分析，最终输出反作用力、加速度以及速度曲线等。
同时，ADAMS 软件是具有多种接口与开放性的程序结构，是虚拟样机的开发分析工具，特殊类行业用户可运用该软件可对较为特殊的虚拟样机进行二次开发。
2.Pro/Engineer。
Pro/E 软件是一款应用广泛的三维建模软件，它具有非常强大的参数化特征造型功能，运用该软件设计而出的虚拟样机，几乎与物理样机完全相同，而且零部件的嵌合与装配简单。
运用Pro/E 软件的运动仿真分析功能，能够在机械设计的初始阶段将设计错误消除，对于简化设计程序，降低设计劳动强度，优化机械产品结构具有重要作用。
1.2优点分析虚拟样机技术实质上是一种模拟仿真技术，它是在多领域仿真技术、信息管理技术以及先进建模技术等基础上发展起来综合应用技术。
同时，虚拟样机技术具有人机交互的智能性特点，虚拟样机技术是运用计算机辅助工程师进行机械设计，其产品设计分析并非完全由计算机程式完成。
而且运用该技术进行机械设计，不会因为其虚拟性特征，而与物理样机存在着功能性的差距，相反，其功能在一定程度上与物理样机无异，并具有较高的可靠性与真实度。
1绪论1.1虚拟样机技术概述1.1.1虚拟样机技术的概念虚拟样机技术是90年代逐渐兴起、基于计算机技术的一个新概念。
从国内外对虚拟样机技术(Virtual Prototyping, VP)的研究可以看出，虚拟样机技术的概念还处于发展的阶段，在不同应用领域中存在不同定义]2][1[。
美国国防部对虚拟样机技术有关概念的建设性意见为]1[：[1].虚拟样机定义，虚拟样机是建立在计算机上的原型系统或子系统模型，它在一定程度上具有与物理样机相当的功能真实度。
[2].虚拟样机设计，利用虚拟样机代替物理样机来对其候选设计的各种特性进行测试和评价。
[3].虚拟样机设计环境，是模型、仿真和仿真者的一个集合，它主要用于引导产品从思想到样机的设计，强调子系统的优化与组合，而不是实际的硬件系统。
国外其它学者对虚拟样机技术的定义大同小异，主要区别在于技术的构成及其范畴上。
如U. Jasnoch和H.Kress等人认为虚拟样机技术是将CAD建模技术、计算机支持的协同工作(CSCW)技术、用户界面设计、基于知识的推理技术、设计过程管理和文档化技术、虚拟现实技术集成起来，形成一个基于计算机、桌面化的分布式环境以支持产品设计过程中的并行工程方法]2[；Stetan Haas等人认为，虚拟样机的概念与集成化产品和加工过程开发(Integrated Product and Process Development,简称IPPD)是分不开的。
IPPD是一个管理过程，这个过程将产品概念开发到生产支持的所有活动集成在一起，对产品及其制造和支持过程进行优化，以满足性能和费用目标。
IPPD 的核心是虚拟样机，而虚拟样机技术必须依赖IPPD才能实现]2[。
国内学者在从事虚拟样机技术方面工作中也提出了一些见解，特别是对应用过程及其优点作了比较具体的阐述。
例如，李瑞涛等认为所谓虚拟样机技术就是在建造物理样机之前，利用计算机技术建立产品系统的计算机模型，通过虚拟环境在可视化方面的优势以及可交互式地探索虚拟物体的功能，对产品进行几何、功能等方面交互的建模与分析，模拟该系统在真实工作环境条件下的运动和动力特性，从而反复修改设计，以得到最优设计方案]2[。
唐硕、赵建卫等认为，虚拟样机技术是建立在CAD/CAM、系统仿真和虚拟现实基础上的，通过在计算机上建立在一定程度上具有与物理样机相似的功能真实度的数字模型（包括几何外形、传动和连接关系、物理特性、动力学和运动学特性等）表示物理样机的各个部分、各个部件以及整个原型样机，能够方便地对系统反复进行修改，直至达到满意的设计性能指标的一种新概念技术]3][1[。
1.1.2虚拟样机技术的背景]5][4[任何一项技术的产生及广泛应用都有其原因，其中最重要的是市场的需求和技术本身的成熟程度。
虚拟样机技术的产生有其经济背景。
随着经济贸易的全球化，要想在竞争日趋激烈的市场上取胜，缩短开发周期，提高产品质量，降低设计成本以及对市场的灵活反应成为竞争者们所追求的目标。
谁早推出产品，谁就占有市场，然而，传统的设计与制造方式无法满足这些要求。
在传统的设计与制造过程中，首先是概念设计和方案论证，然后进行产品设计。
在设计完成后，为了验证设计，通常要制造样机进行实验，有时这些实验甚至是破坏性的。
当通过实验发现缺陷时，又要回头修改设计并再用样机验证。
只有通过周而复始的设计－实验－设计过程，产品才能达到要求的性能。
这一过程是冗长的，尤其是对于结构复杂的系统，设计周期无法缩短，更不用谈对市场的灵活反应了，同时，样机的单机手工制造增加了成本。
在大多数情况下，工程师为了保证产品按时投放市场以及设计成本的考虑而中断这一过程，使产品在上市时便有先天不足的毛病。
在竞争的市场的背景下，基于实际样机上的设计验证过程严重地制约了产品的质量提高，成本降低和对市场的占有。
如果基于实际样机上的设计验证能像小孩子搭积木一样简单，这个问题便迎刃而解。
虽然复杂的机械系统不可能用积木搭出来，但我们可以通过计算机类似做到这一点。
机械系统的运动必须受制于物理规律，我们只要掌握了这些规律并定义了描述机械系统的方法，就可以像搭积木一样把机械系统组装起来，形成虚拟样机，然后观察它是怎样运动的，通过计算机的仿真结果，工程师和设计师们便可以评价机械系统的设计质量。
虚拟样机技术的应用贯串在整个设计过程当中。
在概念设计和方案论证中，设计师将自己的经验与想象融于计算机的虚拟样机设计中，充分发挥想象力和创造力，并替代物理样机进行性能模拟试验，通过试验中的反馈信息不断地指导设计，顺利地完成产品研发过程。
由于虚拟样机比物理样机更易于产生和显示，能方便快捷地反复修改，因此可以有效地节省研制资金的投入和缩短研制周期，提高设计质量和效率，满足市场需求和竞争的需要。
虚拟样机技术是许多技术的综合，其产生的技术背景比较复杂。
它的核心部分是多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，作为应用数学一个分支的数值算法及时地提供了求解这种问题的有效的快速算法，近年来的计算机可视化技术及动画技术的发展为这项技术提供了友好的用户界面。
虚拟样机技术在技术与市场两个方面的成熟也与计算机辅助设计(CAD)技术的成熟及大规模推广应用分不开。
首先，CAD中的三维几何造型技术能够使设计师们的精力集中在创造性设计上，把绘图等烦燥的工作交给计算机去做。
这样设计师就有额外的精力关注设计的正确和优化问题。
其次，三维造型技术使虚拟样机技术中的机械系统描述问题变得简单。
第三，由于CAD强大的三维几何编辑修改技术，使机械系统设计的快速修改变为可能，在这基础上，在计算机上的设计－实验－设计的反复过程才有时间上的意义。
虚拟样机技术的发展直接受其构成技术的制约。
一个明显的例子是它对于计算机硬件的依赖，这种依赖在处理复杂系统时尤其明显。
例如，火星探测器的动力学及控制系统模拟是在惠普700工作站上进行的，CPU时间用了750小时；另一个例子是在数值方法上的进步发展都会对基于虚拟样机的仿真速度及精度有积极的影响。
此外，虚拟样机技术近年来的快速发展与人们的如下认识有关：即使系统中的每个零件都是经过优化的，也不能保证整个系统的性能是良好的，即系统的优化不是系统中零件优化的简单叠加。
在多种现代设计方法，如有限元法、疲劳设计，可靠性设计广泛应用于工程实践后，单个零件的设计方法已经趋于成熟，进行系统级优化设计成为进一步的要求，由于传统的物理样机试验设计方法的局限性，采用虚拟样机技术将是系统仿真发展的必然要求。
1.1.3虚拟样机技术的形成和发展虚拟样机技术起源于对多体系统动力学的研究。
20世纪60年代，古典的刚体力学、分析力学与计算机技术相结合的力学分支——多体系统动力学产生了，其主要任务是]6[：[1].建立复杂机械系统运动学和动力学程序化的数学模型，开发实现这个数学模型的软件系统。
[2].实现有效的处理数学模型的计算方法与数值积分方法。
[3].实现有效的数据后台处理，采用动画显示、图表或其它方式提供数据处理结果。
经过30多年的发展，多体系统动力学已经比较完善。
多体系统动力学包括多刚体系统动力学和多柔体系统动力学。
多刚体系统动力学已发展出多种较为成熟的方法，如牛顿—欧拉方法将刚体在空间的一般运动分解为随其上某点的平动和绕此点的转动，分别用牛顿定律和欧拉方程处理；拉格朗日方法则从系统的观点出发，建立混合的微分—代数方程组；罗伯逊—维登伯格方法的特点是应用离散数学中图论的一些概念来描述多刚体系统的结构特征，使各种不同结构的系统能用统一的数学模型描述；凯恩方法是建立一般多自由度离散系统动力学方程的普遍方法，其特点是以伪速度作为独立变量来描述系统的运动，既适用于完整系统，也适用于非完整系统；高斯最小拘束原理方法不需建立系统的动力学方程，而是以加速度作为变量，根据泛函的极值条件，利用系统在每个时刻的坐标和速度值解出真实加速度，从而确定系统的运动规律。
多刚体系统动力学将系统中各部件均抽象为刚体，但可以计及各部件连接点处的弹性、阻尼等影响。
而多柔体系统动力学则在此基础上进一步考虑部件的变形。
在考虑弹性变形方面，多柔体系统动力学融入了有限段理论、模态理论、动态子结构方法和有限元理论]8][7[。
在多体系统动力学理论框架已经搭起，相应的数学方法业已提出后，数位学者走出了象牙塔，力图把研究成果商品化，使其能为工业界接受，开发了多种多体动力学软件。
如基于拉格朗日方法，Chace等人应用GEAR刚性积分算法，采用稀疏矩阵技术提高计算效率，编制了ADAMS软件；Haug等人研究了广义坐标分类、奇异值分解等算法，编制了DADS软件。
罗伯逊和维登伯格等人将图论引入多体系统动力学并编制了MESA VERDE软件。
Schiehlen等人采用牛顿—欧拉方法，在列出方程后，将不独立的笛卡儿广义坐标变换成独立变量，对完整约束系统用达朗贝尔原理消去约束反力，对非完整约束则运用约当原理消除约束反力，最后得到与系统自由度数目相同的动力学方程，并编制了NEWEUL软件]6[。
目前国外虚拟样机技术的商品化过程已经完成，有二十多家公司在这个日益增长的市场上竞争，比较有影响的产品包括美国MDI公司的ADAMS、比利时LMS公司的DADS、德国航天局的SIMPACK、韩国的Recurdyn等]5[。
除了上述通用的虚拟样机分析软件外，国外还出现了一些专用的虚拟样机系统。
例如，美国VPI公司的商业性虚拟样机系统包括4个组成部分]1[：[1].建模平台，用于建立飞行器系统的样机模型。
[2].模型和数据库，建立多种飞行器(民航客机、运输机、战斗机、直升机、各种战术导弹武器等)的系统及分系统模型。
[3].仿真运行平台，对虚拟样机模型进行仿真试验和性能评估。
[4].VP平台，对仿真结果提供可视化的演示交互环境。
国内在虚拟样机软件开发方面也进行了一些研究，取得了一定的进展。
如唐硕等人探讨了飞行器虚拟样机设计与仿真环境系统框架，对虚拟样机设计环境的系统结构、建模和虚拟实验进行了研究，提出了一个包括设计与实验软件平台、样机模型数据库、分布式计算平台、可视化系统的飞行器虚拟样机系统框架]1[。
中国农业大学周一鸣教授主持开发了广义机构计算机辅助设计系统（GMCADS），该系统用迭代方法计算机械系统的自由度，在静力分析中用势能最小原理求解系统的静平衡位置，在动力学分析中采用汉密尔顿正则方程]9[。
但是，由于种种原因，国内的虚拟样机分析软件尚停留在实验室应用阶段，离软件商品化还有很大的距离。
1.1.4虚拟样机技术的应用虽然虚拟样机技术到目前基本上还处于探索发展阶段，但却已经广泛地应用在各个领域里，如汽车制造业、工程机械、航天航空业、国防工业及通用机械制造业；所涉及到的产品从庞大的卡车到照相机的快门，天上的火箭到轮船的锚机。
